NO156365B - Anordning ved skuffgravemaskin e.l. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en anordning ved en skuffgravemaskin e.l. ifølge kravenes innledning.

Fra DE 2 551 120 er allerede kjent en hydraulisk drevet, selvkjørende bagger med en utligger med en på dennes frie ende svingbar skuff, idet utliggeren er dreibart opplagret om en med en horisontal akse svingbar overvogn og en på denne horisontal akse, idet utliggeren består av en basis-utligger og en topputligger. I den fremre tredjedel av basis-utliggeren (sammenlign figur 4) er i et svingepunkt en to-armet svingearm svingbar.t opplagret idet det til den ende som vender mot overvognen er leddet en stang i et svingepunkt som videre står i fast forbindelse med overvognen. En tilsvarende innretning er kjent fra DE 1 207 279.

Likeledes er en utligger kjent fra DE 1 108 679 hvor det er mulig med hjelp av en hjelpesylinder å oppnå en ytterligere svingebevegelse også når hovedløftesylinderen befinner seg i en av sine endestillinger slik at utliggerens arbeids-område derved økes. Her er imidlertid armens angrepspunkt forbundet med plattformen ved hjelp av selve dreiesylinderen. Også fra US 4 034 874 er en tilsvarende konstruksjon kjent.

Styring av utliggerens dreiemoment ifølge oppgaven, forutsetter en dreibar til utliggeren anordnet kraft-vei-arm som i forhold til sin dreieakse har kraftangrepspunkter som frembringer motdreiemomenter, hvorfor den siste er forbundet med løftemaskinens plattform. For dannelse av motdreiemoment kreves minst to kraftangrepspunkter. Denne forutsetning for dreiemomentstyring er ikke oppfylt ved innretningene ifølge de nevnte patentskrifter slik at disse ikke kan virke mot en utligger med på forhånd gitt dreiemomentstyring.

Oppfinnelsens oppgave ligger i å styre løftemaskinens utligger med en valgbar, på forhånd valgt, eksempelvis konstant dreiemomentkurve over svingeområdet. Videre skal en arbeidsanordning på forhånd gis en valgbar bestemt beveg-elsesføring.

Med anordningen ifølge oppfinnelsen tilfredsstilles

de forannevnte mål med de i kravenes karakteriserende deler anførte trekk.

Utliggerens dreiemomentforløp over dens svingeområde er styrbar i valgte, på forhånd gitte kurver. Især kan den på forhånd fastlegges med et konstant forløp. Derved gis den sikkerhet at en grepet last kan heves med konstant utleg-ging i enhver kinematisk mulig høyde også over utliggerens fulle svingeområde. Et mulig mindre dreiemoment for utliggeren innenfor dens utsvingningsområde må ikke mere tas i betraktning. Sprut av trykkolje fra sylindrene og derved frem-kommende tap hindres også.

Et ytterligere resultat av en konstant dreiemomentstyring er bevegelse av utliggeren med konstant vinkelhas-tighet. Dette viser seg spesielt fordelaktig for en nøyaktig funksjon med en arbeidsanordning, eksempelvis en lastekrok.

Det er mulig å oppnå en automatisk, vinkelkonstant skuffstyring ved heving og senking av utliggeren med et be-vegelseskjøringspunkt på kraftveikoblingen, hvor på forhånd valgfritt bestemte bevegelsesføringer for en arbeidsanordning angis.

Derved oppnås en automatisk vippebegrensning av skuffen ved langt, hhv. relativt langt utstrukket svingesyl-inder og følgende oppnås: a) materialoverkasting mot kjørehuset ved betjeningsfeil hindres tvangsmessig, b) høye og dermed tunge bakre vegger for å hindre overkast kan unngås, noe som fører til en lettere konstruksjon av

arbeidsinnretningen,

c) baggerføreren kan bedre følge arbeidsanordningens oppfyl-ling og dennes bevegelse.

En tømming ved vipping av arbeidsanordningen oppnås hurtigere da den allerede holdes i tømmeretningen ved forsty-ringen gjennom vinkelkonstanten.

Tegningen viser skjematisk en utførelse av oppfinnelsen som beskrives i det etterfølgende. Denne viser en innretning for parallellakset kinetisk styring av en svingbar utligger som er anordnet vinkelrett til en mobil løftemaskins dreibare plattform. Med parallellakset forstås i denne sam-menheng at alle dreieakser i den kinetiske styring ligger parallelt med hverandre. Det i tillegg benyttede begrep vippearm angir koblingen av krefter og bevegelser i en bygningsdel tilsvarende en kraftarm. Sammenlignbare gjenstander har 1 de enkelte tegninger de samme sifre, hhv. tall.

På tegningen viser figur 1 opprinnelsen med en to-akset vippearm, figur 2 viser en videreutvikling av oppfinnelsen med trearmet vippearm, figur 3 viser en for arbeidsanordningen vinkelkonstant løfteoperasjon, figur 4 viser en parallell kinematisk bevegelsesoperasjon av arbeidsanordningen, figur 5 viser bruken av en ytterligere arbeidsanordning, figur 6 viser hvorledes et tilleggsmoment mot utliggeraksen oppstår.

Figur 1 viser denmobile løftmaskin med en bagger med lastekrok.

Utliggeren 1 er festet til plattformen 2 ved hjelp

av utliggerakselen 3. Dreibart til utliggeren 1 er opplagret vippearmen 4 som består av en stiv forbindelse mellom flere kraftangrepspunkter 5,og 6. Det ene kraftangrepspunkt 5 er ikke foranderlig i lengden og det andre kraftangrepspunkt 6

er forbundet med løftemaskinens plattform 2 via et lengdefor-anderlig stilledd 7, Av figuren fremgår at plasseringen av vippearmens 4 dreieakse 8 er slik valgt at dens projeksjon mot en vinkelrett til en forbindelseslinje 9 mellom'de to kraftangrepspunkter 5 og 6, faller mellom disse punkter og vippearmens 4 dreieakse 8 er anordnet i utliggerens lengderetning over forbindelseslinjen 9. På tilsvarende måte faller den vertikale projeksjon av leddaksen 10 i den ikke lengdeforanderlige forbindelse 11 på et forbindelsesplan 12 mellom utliggeraksen 3 og dreieaksen 13 av det lengdeforanderlige stilledd og mellom disse akser. Også leddaksen 10 ligger sammenligningsvis i utliggerens lengderetning over forbindel-sesplanet 12. Leddaksen 10 ligger nærmere plattformens

2 dreiekase 14 en dreieaksen 13.

Midtlinjen av den i lengderetningen ikke forander-

lige forbindelse 11 og det lengdeforandrelige stilledd 7 krysser ikke i området mellom vippearmen 4 og plattformen 2. Som vist består vippearmen 4 av en bygningsdel i ett stykke, for-trinnsvis utformet i et plan. Det i lengden foranderlige stilledd 7 er vist med en hydraulikksylinder og den i lengden

ikke foranderlige forbindelse 11 er vist med en stang.

Den sistnevnte i lengden ikke foranderlige forbindelse 11 kan i spesialutforming av oppfinnelsen erstattes med en sylinder med kort arbeidsvei når det for en løftemaskin kreves ytterligere store løsrivningskrefter.

Med den viste innretning kan en dreiemomentstyr-

ing virkeliggjøres, med valgbare, på forhånd fastlagte kurver for utliggeren. Herved

innføres en aktiv kraft F fra det i lengden foranderlige still-ledd 7 til det viste system. Det fører via vippearmen 4 i den i lengden uforanderlige forbindelse 11 til en reaksjonskraft som beskriver en funksjon av den aktive kraft F. Mer detal-jert bestemmes reaksjonskraften av størrelsen av den aktive kraft F i det i lengden foranderlige stilledd 7 ganger dennes korteste avstand b til dreieaksen 8 for vippearmen 4, divi-dert med den korteste avstand c mellom retningslinjen for den i lengden ikke foranderlige forbindelse 11 og dreieaksen 8. Således gjelder at reaksjonskraftes bestemmes ifølge

Momentet mot utliggeraksen 3 fremkommer som sum, på den ene side av momentet: aktiv kraft F mot det i lengden foranderlige stilledd 7 ganger dennes korteste avstand a til utliggeraksen 3, og på den annen side av momentet: reaksjonskraften i den i lengden ikke foranderlige forbindelse 11 ganger dennes korteste avstand d til utliggeraksen 3.

Således gjelder for momentet

Med utgangspunkt i gitte konstruktive plasseringer for utliggeraksen, dreieaksen og dreieaksen for plattformen 2, kan utliggerens 1 dreiemomentforløp styres over et svingeområde i valgbare, på forhånd gitte kurver, ved plassering av kraftangrepspunktene 5 og 6 med deres forhold til dreieaksen 8 for vippearmen 4. Især kan det ved fordelaktig ut-forming av oppfinnelsen oppnås, ved valg av de foran nevnte punkter i deres plasseringer i forhold til hverandre, at momentet mot utliggeraksen 3 enten i en del av eller i hele utliggerens 1 svingeområde, er konstant.

Figur 2 viser et videreutvikling av oppfinnelsen ved en bagger med skuffutrustning.

Påbygningsdelen 15 ses dreibart opplagret i utliggerens øvre del, med en til denne leddet arbeidsanordning 16. Festet til utliggeren 1 og tilbyggingsdelen 15 er en sving-sylinder 17 innbygget. Ved denne utførelse har vippearmen 4 et ytterligere bevegelsesføringspunkt 18 som via et arbeids-innstillingsledd 19, eksempelvis dannet ved en hydraulikksylinder, er forbundet med arbeidsanordningen 16. Det ytterligere bevegelsesføringspunkt 18 danner hjørenpunktet i et i påbygningsdelens lengderetning orientert tilnærmet parallell-ogram, som omskrives ved forbindelsen til, hhv. mellom de ytterligere punkter, det felles dreiepunkt 20 for utligger og tilbyggingsdel, det felles dreiepunkt 21 for utbyggingsdel og arbeidsanordning og det felles dreiepunkt 22 for arbeidsanordningen og arbeidsinnstillingsledddet.

Det ytterligere bevegelsesføringspunkt 18 er anordnet ved vippearmen 4 over armens dreieakse 8 i utliggerens lengderetning.

Figur 3 viser utliggeren 1 og tilbygningsdelen 15

i stillingen A, idet arbeidsinnstillingsleddets 19 maksimale lengde er slik dimensjonert at den korteste lengde for det i lengden foranderlige stilledd 7 og den største lengde for svingsylinderen 17 bringer den svingbare arbeidsanordning 16

i sin ytterste utsvingte stilling til å ligge an mot et anslag 23 på oversiden av tilbygningsdelen 15. Ikke vist, men i overført betydning lett forståelig, er at den fastlagte minstelengde for arbeidsinnstillingsleddet 19 fører den svingbare arbeidsanordning ved korteste lengde av det i lengden foranderlige stilledd 7 og største lengde for svingsylinderen 17 til sin endeutsvingningsstilling mot et anslag på under-siden av tibyggingsdelen.

Fra figur 3 i dennes deler b og c, ses videre at et angragt kordinatsystem i arbeidsanordningens 16 svingpunkt ved en arbeidslengdeforandring kun av det i lengden foranderlige stilledd 7 i forhold til et likeledes tenkt kordinat-parallelt system i utliggeraksen 3, forblir vinkelkonstant forskjøvet frem til arbeidsanordningens 16 svingeendestilling.

I motsetning hertil er på tegningsdelen b og c stip-letinntegnet hvorledes arbeidsanordningen ved innretninger ifølge kjent teknikk, forblir ved anslaget 23 på oversiden av tilbygningsdelen 15, slik at faren oppstår for at godset blir kastet over baggerens tak, dersom ikke operatøren av baggeren etterstiller arbeidsinnstillingsleddet 19 eller at dette etterstilles automatisk. I sistnevnte tilfelle er et ulykkes-tilfelle ikke utelukket ved en feilbetjening av arbeidsinnstillingsleddet. På grunn av den foran beskrevne bestemte maksimale lengste dimensjon på arbeidsinnstillingsleddet 19, sikres denne ulempe ved gjenstanden ifølge oppfinnelsen. Tvertimot oppnås uten noen innstilling av arbeidsinnstillingsleddet 19 at arbeidsanordningen 16 heves i høyden i en bestemt, konstant vinkelstilling. Dette har sin årsak i bevegelsen av det ytterligere bevegelsesføringspunkt 18 på den i dette til-fellet treaksede vippearm 4.

På figur 4 er en baggers arbeidsanordning vist i parallellkinematisk operasjon med bruk av vippearmen ifølge oppfinnelsen. På den ene side angår den hyppige arbeidsmåte for den parallelle fremdrift av arbeidsanordningen for plan-ering og på den annen side for løfting av arbeidsanordningen vertikalt til planet.

Forestiller man seg et kordinatsystem i arbeidsanordningens tyngdepunkt og setter dette i forhold til et kondinat-parallelt system i utliggerens akse, erkjennes at, med utgangspunkt i arbeidsanordningens arbeidsstilling på planet nærmest baggeren, vil arbeidsanordningen 16 følge en linje 24 med en arbeidslengdeforandring kun av svingesylinderen 17, og dette ville foregå under konstant vinkel av de to kordinatsystemer i forhold til hverandre og sluttelig begrensning av disse frem til arbeidsanordningens svingeendestilling ved tilbygningsdel-ens øvre, hhv. nedre anslag.

For imidlertid å sikre at arbeidsanordningen 16 forblir på planets nivå er det videre nødvendig å etterstyre det i lengden foranderlige stilledd 7 aktivt og således beveger arbeidsanordningen 16 seg ikke kun under opprettholdelse av vinkelkonstanten for de to foran nevnte kordinatsystemer i forhold til hverandre, men også i retning av kun en kordinat i begge systemer. En slik aktiv styring av det i lengden foranderlige stilledd 7 kan lett oppnås ved elektroniske mid-ler.

En sammenlignende betraktning gjelder for hevingen

av arbeidsanordningen 16 vinkelrett til planet. Slik det allerede fremgikk av figur 3 ville et kondiantsystem i arbeidsanordningens tyngdepunkt, ved en arbeidslengdeforandring kun av det i lengden foranderlige stilledd 7, holde sin vinkel konstant i forhold til et kordinatsystem i utliggeraksen 3

og arbeidsanordningen ville følge et forløp som er antydet med kurven 25. Lengden av arbeidsinnstillingsleddet 19 forblir derved konstant. Også her ville kordinatsysternenes vinkelkonstant i forhold til hverandre kun begrenses av arbeidsanordningens 16 svingeendestillinger. Skal nå arbeidsanordningens bevegelsesretning i tillegg kun foregå vinkelrett til planet, må svingsylinderens arbeidslengde aktivt ettstyres, idet de to kordinatsystemers faste vinkler, ved hjelp av vippearmen ifølge oppfinnelsen sammen med arbeidsinnstillingsleddet 19, automatisk sikrer at arbeidsanordningens 16 bevegelsesretning kun foregår .i retning av en kordinat i kordi-natsys ternet. Figur 5 viser at man kan erstatte den på de voran nevnte figurer viste arbeidsanordning 16, som var tegnet som en vippeskuff, med et steg 27 og eti bøyle 26, av en sving-skuff 28. Fordelaktigvis er det også da mulig, med de oven-for beskrevne fastlagte dimensjoner av arbeidsinnstillingsleddet 19, å ha et større svingområde for vipping til rådighet for denne type arbeidsanordninger.

Figur 6 viser hvorledes et tilleggsmoment oppstår

mot utliggeraksen.

Dersom en kraft griper an mot arbeidsanordningen 16, enten dette er begrunnet av masse eller av en motstand ved arbeidsoperasjonen, virker en kraft FA mot arbeidsinnstillingsleddet, slik det er vist skjematisk på figuren. Dersom man utgår fra følgende lengdebetegnelser: e lik den korteste forbindelse mellom arbeidsinnstillingsleddets 19 midtakse og vippearmens 4 dreieakse 8 og f er lik den korteste avstand mellom den i lengden ikke foranderlige forbindelses 11 midtakse og dreieaksen 8, samt at d er lik den korteste forbindelse mellom den i lengden ikke foranderlige forbindelses 11 midtakse og utliggeraksen, fører den foran nevnte kraft FA til at det oppstår et moment MdA mot utliggeraksen som kan beregnes på følgende måte:

Det forannevnte tilleggsmoment kan enten virke avlastende på det i lengden foranderlige stilledd, eller det står på grunn av momentet mot arbeidsanordningen 16 en ytterligere kraft til rådighet.

Claims (4)

1. Anordning ved skuffgravemaskin e.l., med på plattformen dreibart opplagret utligger (1) og en på utliggeren dreibart opplagret vippearm (4) med kraftangrepspunkter på begge sider av sin dreieakse, idet en hydraulisk sylinder for dreiing av utliggeren griper an mot et kraftangrepspunkt og støttes mot plattformen foran og under utliggerens dreieakse, hvor en i lengden uforanderlig forbindelse (11) er leddet til det andre kraftangrepspunkt og hydraulikksylinderens og forbindelsens lengdeakser ikke krysser hverandre, KARAKTERISERT VED at den uforanderlige forbindelse (11) er koplet til plattformen (2) med en dreieakse (10) som vertikalt projisert til et forbindelsesplan (12) mellom utliggerens dreieakse (3) og utliggerdreiesylinderens (7) dreieakse (13), ligger opplag ret mellom disse.

2. Anordning ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at vippearmens (4) dreieakse (8) ligger i utliggerens lengderetning over forbindelseslinjen (9) mellom de to kraftangrepspunkter ) (5, 6).

3. Anordning ifølge krav 1-2, KARAKTERISERT VED at forbindelsens (11) dreieakse (10) ligger over forbindelsesplan-et (12) mellom utliggerens dreieakse (3) og utliggerdreiesylinderens (7) dreieakse (13). j

4. Anordning ifølge krav 1-3, med en på utliggeren dreibart opplagret tilbyggingsdel (15), en dertil leddet arbeidsanordning (16) og en mellom utliggeren (1) og tilbyggingsdelen (15) leddet dreiesylindre (17) for tilbyggingsdelen, KARAKTERISERT VED at vippearmen (4) har et ytterligere ledd-opunkt (18) som via en hydraulisk forbindelse (19) er forbundet med arbeidsanordningen (16).